Che cos’è una normal map?
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Parliamo del tuo progettoChe cos’è una normal map?
Definizione di normal map
Una normal map è una texture che memorizza le direzioni delle normali della superficie. Modifica il calcolo dell’illuminazione e rende visibili sottili irregolarità o pori senza poligoni aggiuntivi. La sagoma e le ombre proiettate dalla geometria rimangono invariate. Per pieghe di grandi dimensioni o spigoli marcati sono necessari elementi geometrici o il displacement. Le normal map possono essere combinate con altre texture dei materiali nel flusso di lavoro PBR.
Come funziona una normal map?
I canali RGB codificano le componenti di una direzione normale, solitamente nello spazio tangente. Il renderer utilizza questi dati per il calcolo dell'illuminazione. La mappa albedo / colore di base fornisce invece il colore di base. Una mappa delle normali non è una texture di colore e non dovrebbe essere interpretata come sRGB.
In breve:
- RGB = direzione normale XYZ
- Spazio tangente: direzioni relative alla superficie, adatto anche a modelli deformabili.
- Spazio dell'oggetto: direzioni relative all'oggetto. L'oggetto può essere spostato e ruotato; le deformazioni richiedono un'elaborazione adeguata.
Esempi di normal map
Dal termine tecnico all'esperienza visiva
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Piccolo confronto: Normal Map vs. Bump Map
| Criterio | Normal map (spazio tangente) | Bump map (scala di grigi) |
|---|---|---|
| Informazioni memorizzate | Direzioni delle normali | Valori di altezza da cui si ricavano le pendenze |
| Animazione / Deformazione | Adatto con una base tangente adeguata | È adatto anche con un'assegnazione adeguata delle texture |
| Canali | Per lo più RGB | Un canale di altezza |
| Geometria | Cambia l'illuminazione, non la silhouette | Cambia l'illuminazione, non la silhouette |
Come realizziamo le normal map in Danthree Studio
1. Baking da high-poly a low-poly
Le normal map possono derivare da dati di materiali esistenti o essere generate tramite baking da un modello dettagliato. Il baking da high-poly a low-poly trasferisce i dettagli su una geometria meno densa. Un layout UV adeguato, il padding e normali coerenti riducono gli artefatti. L’ambient occlusion è una mappa separata con una funzione diversa. Puoi controllare le texture ripetibili con lo strumento per verificare le texture senza giunzioni.
2. Struttura dello shader nel workflow PBR
Nello shader del materiale, una normal map integra il colore di base, roughness e metalness. Il displacement può aggiungere una deformazione reale della superficie. Verifica il risultato nel renderer e con l’illuminazione previsti.
3 Ottimizzazione per il tempo reale e glTF
Per le applicazioni in tempo reale, la risoluzione della texture, il formato del file e la compressione devono essere adeguati al sistema di destinazione. Dopo ogni riduzione, controlla i dettagli più fini e le aree di giunzione. La presenza di più normal map richiede una combinazione adeguata delle normali; una semplice fusione dei loro valori RGB può generare direzioni errate.
4. Controllo qualità e identità visiva del marchio
Per riprodurre un materiale, considera scala, struttura e lucentezza del riferimento. Valuta il lino fine o il tweed grezzo anche con le atmosfere luminose previste per il marchio. Trovi esempi nella nostra visualizzazione di materiali e superfici.
Consigli per usare le normal map
Consigli per usare le normal map
- Controlla UV e padding: distanze e raccordi adeguati riducono gli artefatti lungo le giunzioni.
- Controlla la proiezione durante il baking: una cage può aiutare a guidare la proiezione dei raggi.
- Bilanciare formato e precisione: una maggiore profondità di bit non è sempre necessaria e non impedisce il verificarsi di errori UV.
- Strutturare il vetro in modo mirato: anche le superfici in vetro strutturate possono utilizzare le normal map. La rugosità e l’indice di rifrazione determinano altre proprietà del materiale.
- Verifica la convenzione OpenGL/DirectX: nelle comuni normal map in spazio tangente, la differenza riguarda la direzione Y nel canale verde.
Dettagli delle superfici in due esempi di progetto
1. Natuzzi: pelle, forma e luce
Nella visualizzazione 3D del prodotto per Natuzzi abbiamo messo in scena il divano Colle in uno spazio virtuale dedicato al marchio. Forma, cuciture, finiture e illuminazione sono state adattate ai modelli di riferimento del prodotto e al linguaggio visivo. Gli esempi mostrano l’interazione tra i dettagli dei materiali e l’allestimento degli spazi; da un’immagine finita da sola non è possibile dedurre la struttura della normal map utilizzata.
2. Watcon: forme e superfici negli spazi esterni
Per Watcon abbiamo realizzato delle visualizzazioni di vasi, fioriere e panchine in ambienti esterni. In questo modo risultano evidenti la forma, la scala e la struttura superficiale in relazione all’architettura e alla vegetazione. La forma spaziale emerge dal modello; i dettagli più sottili dei materiali possono essere integrati con le texture.
FAQ: normal map
Serve sempre lo spazio tangente per le normal map?
No. Le normal map in spazio tangente si riferiscono alla superficie locale e sono adatte a molti modelli animati o deformabili. Le mappe in spazio oggetto memorizzano le direzioni rispetto all’oggetto e ne consentono spostamento e rotazione. Le mappe in spazio mondo si riferiscono invece alle coordinate della scena. La scelta dipende dal modello e dal renderer.
Come funziona il principio alla base del normal mapping?
Una normal map modifica le normali della superficie usate per calcolare l’illuminazione. Fa apparire dettagli fini senza aumentare il numero di poligoni. La silhouette e le ombre proiettate dalla geometria restano invariate.
Quali slot della mappa devo assegnare nel materiale WebGL/Three.js?
Assegna la texture alla proprietà normalMap di MeshStandardMaterial. Le normal map contengono dati non cromatici e usano NoColorSpace. Controlla anche normalMapType, normalScale e la convenzione Y della texture.
Quali impostazioni devo configurare in Blender quando importo una mappa delle normali?
Nel nodo Image Texture, imposta lo spazio colore su Non-Color. Collega la sua uscita Color al nodo Normal Map, poi l’uscita Normal di questo nodo allo shader BSDF. Scegli lo spazio adatto, di solito Tangent Space, e il set UV corretto se necessario.
Perché le pieghe o i dettagli appaiono sfumati o sbagliati?
Verifica lo spazio colore, la risoluzione della texture, la compressione, la base tangente e l’intensità della normale. In caso di confusione tra OpenGL e DirectX, spesso la direzione Y nel canale verde risulta invertita. Non scambiare in modo indiscriminato il verde con il blu. Confronta il risultato sotto una fonte di luce con direzione chiaramente riconoscibile.
Come importare correttamente le normal map in Cinema 4D e Redshift?
In Redshift, usa il nodo Bump Map con il tipo di ingresso normal map appropriato e carica la texture come Raw, senza correzione del colore. Collega il risultato all’ingresso Bump del materiale. Redshift si aspetta normal map OpenGL; quelle DirectX richiedono la corrispondente inversione di Y.
Come eseguire un baking pulito da high-poly a low-poly?
Allinea layout UV, spigoli con normali separate, base tangente e triangolazione tra il baker e il renderer di destinazione. Verifica la proiezione con una cage o una distanza di proiezione adeguata, prevedi padding sufficiente e controlla il risultato alla risoluzione finale. Approfondisci nel glossario sul texture baking.